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忆往昔我们肩负历史的使命直面高压电器技术的挑战执着探索，艰苦奋斗行进在失败和成功之间空白中突破，困境中自强舞动勇敢与智慧的旗帜披星戴月，乘风破浪我们一路走来看今朝我们咬定企业的目标融入激烈市场竞争的大潮把握机遇，开拓进取凝聚所有的力量变革中生存，创新中发展树起了一座座傲立的丰碑领先国内，享誉国际我们欢欣鼓舞展未来我们承载社会的责任站立高压电器行业的前沿心系客户，回报股东雄关漫道迈步从头越欢庆中疾驰，前进中升腾谱写研发新篇章齐心协力，共存共荣我们高歌奋进1.对智能开关设备的需求2.智能开关设备的研发现状3.存在的问题4.12kV智能断路器5.展望内容纲要智能电网国家电网公司于“2009特高压输电技术国际会议”提出“坚强智能电网”的发展规划。智能电网试点及关键设备（系统）研制规划2009年起，国网公司分三批共29个试点陆续进行配电自动化建设和改造试点建设期间，在众多一次设备和二次设备制造商、科研单位、院校、用户的参与和努力下，智能开关设备的概念与内涵在逐步实践与摸索中逐渐清晰，对智能开关设备的功能要求逐步明确。智能开关设备的产生智能化开关设备除满足常规设备的原有功能外，还应具备以下功能：灵敏准确地获取信息的感知功能；对获取信息的处理能力；对处理结果的思维判断能力；对判断结果进行有效操作的能力。智能开关设备的功能要求对智能开关设备的要求智能开关设备应用的目标目标：1、增加运营者对开关设备控制能力。基于GOOSE实现不区分厂家、不区分设备、不考虑输出脉宽和功率的标准化操作控制层GOOSE合/分断路器/负荷开关隔离开关/手车接地开关IEC61850IEC60870IEC61698私有协议智能开关设备的目的收集状态信息设备健康状态评价方法评价指标失效方式及机理失效影响及危害失效分布规律各/多参数寿命分布设备状态的评定设备状态与寿命的对应开关设备可靠性研究智能开关设备应用的目标目标：2、增加运营者和管理者提供对的信息收集能力。对开关设备进行技术状态评估智能开关设备的目的智能开关设备的体系标准体系功能、参数指标体系试验验证和评价体系设计、试制、生产、应用多种理念并存DL标准NB标准GB通讯标准多种指标体系规范中建设中小规模尝试应用智能开关设备的体系智能开关设备框架体系GB/T28811-2012《高压开关设备和控制设备基于IEC61850的数字接口》（对应IEC62271-3:2006MOD)GB/T28810-2012《高压开关设备和控制设备电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用》(对应IEC62063:1999MOD)GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》(对应IEC62271-1:2007MOD)GB/T17626-2002系列《电磁兼容试验和测量技术》(对应IEC61000-4:2002IDT)NB/TXXXXX-XXXX《3.6kV～40.5kV智能交流金属封闭开关设备和控制设备》；DL/T860-2006《变电站通信网络和系统》(对应IEC61850）国家电网公司在智能电网技术标准体系中，8个专业的26个技术领域内，提出了92项标准/系列标准。智能开关设备的标准1.对智能开关设备的需求2.智能开关设备的研发现状3.存在的问题4.12kV智能断路器5.展望内容纲要基于技术经济、使用数量、价值等多方面，中压智能变电站采用两层一网是优选方式对智能开关设备的智能组件功能选择、集成度、兼容方式价格承受能力提出与高压智能不同的要求中压智能变电站整站网络配置图智能电网体系及层级三种实施形式中压智能开关设备的研发现状非一体化设计多装置构成与开关柜体组合功能一体化设计与开关柜体集成功能、结构与断路器一体化集成非一体化设计、多装置构成、与开关柜体组合的智能开关设备主要采用一次设备+智能组件＋监测组件的方式通信功能断路器状态在线监测主回路温度在线监测底盘车接地开关状态在线监测断路器控制电动接地开关控制电动底盘车控制中压智能开关设备的研发现状功能一体化设计、与开关柜体集成的智能开关设备采用一次设备+智能终端将智能组件集成在柜体统一的硬件/软件平台电量、位置量的测量控制在线监测显示通信中压智能开关设备的研发现状功能、结构与断路器一体化集成设计的智能开关设备采用一次设备+智能组件集成在断路器统一的硬件/软件平台位置量的测量控制少量监测显示与柜体通信中压智能开关设备的研发现状国内已有很多厂家开展了智能开关设备的研制工作，主要有12kV智能开关柜和12kV智能环网柜两类产品形式有两种产品在西安国家高压电器质量检测中心开展了研究性试验另有三种产品在西安国家高压电器质量检测中心通过了型式试验12kV智能开关柜12kV智能环网柜中压智能开关设备的试验现状12kV中压智能开关柜控制器温度显示通讯管理机中压智能开关设备的试验现状12kV中压环网柜负荷开关柜组合电器柜内容纲要1.对智能开关设备的需求2.智能开关设备的研发现状3.存在的问题4.12kV智能断路器5.展望现有的智能开关设备存在的问题成本高信号重复采集处理抗干扰能力差庞大的信息流硬件资源重复设置查找问题困难智能开关设备存在的问题除传感器模块外，系统需要多个独立的智能装置完成智能开关设备的功能，相对一体化设计的智能开关设备成本要高很多。综合监测装置数据采集装置底盘车控制器接地刀控制器显示装置无线测温装置IEC61850通信装置断路器控制装置成本高智能开关设备存在的问题信号重复采集处理辅助开关信号重复采集母线电流信号重复采集控制指令重复采集智能开关设备存在的问题庞大的信息流各分设备之间的信息交互采用通信的方式完成存在多种信号形式•模拟电压信号•模拟电流信号•毫伏级弱信号•数字量信号•大量通信信息流•交流或直流电力流数字量信号模拟电压信号IEC61850通信毫伏级弱信号模拟电流信号Modbus通信交流供电直流供电智能开关设备存在的问题抗干扰能力差各分设备安装位置不同，需要在开关柜狭小的空间内布置大量的走线；各智能设备所处的电磁环境复杂恶劣；•辐射干扰•传导干扰•电磁脉冲•浪涌引起的干扰•静电放电引起的干扰•串扰引起的干扰断路器室智能装置及布线智能装置布置及布线仪表室智能装置及布线智能开关设备存在的问题硬件资源重复设置各分设备均为一个独立的终能装置，都配置了供电电源CPU通信接口模块外壳显示界面++CPU及通信接口电路装置供电电源电路装置外壳及显示界面成本昂贵、接口复杂、体积庞大智能开关设备存在的问题查找问题困难二次配线复杂，故障点多设备数量多、接口多，设备责任不易界定可靠性低智能开关设备存在的问题1.对智能开关设备的需求2.智能开关设备的研发现状3.存在的问题4.12kV智能断路器5.展望内容纲要一体化设计、制造、服务理念避免现有智能开关设备存在的一些问题断路器和传感器一体化设计保护、测量、控制、监测、通信等功能集成于断路器丰富的信息显示简化、省略开关柜仪表室方便旧开关站智能化改造缩短工厂监造以及现场调试时间12kV智能断路器总体思路拓扑结构12kV智能断路器拓扑结构总体布局智能终端150mm宽×195mm高智能断路器12kV智能断路器总体布局特点：多个装置充分集成保护装置合并单元IEC61850协议转换器永磁/弹操控制器电动底盘车控制器机械特性在线监测装置无线测温装置12kV智能断路器特点底盘车状态在线监测特点：多功能集成、实现信息无缝共享通过逻辑节点交换数据，实现信息的无缝共享线路电流和电压断路器底盘车位置量保护功能通信功能断路器状态在线监测主回路环温在线监测监测功能断路器控制电动底盘车控制控制功能测量功能断路器底盘车状态量电动地盘车状态监测12kV智能断路器特点特点：断路器和传感器一体化设计电子式电流互感器力传感器霍尔电流传感器无线测温传感器激光/直线位移传感器或光电编码器12kV智能断路器特点特点：智能断路器与柜体之间的配线简单2根电源线一组电气紧急分闸控制线5根光纤（备选）2个RJ45光纤插针RJ45冷压插针HDD模块12kV智能断路器特点特点：简化开关柜内的二次配线12kV智能断路器特点左侧为传统开关柜，右侧为智能开关柜。智能开关柜仪表室比传统开关柜仪表室深度减小200mm；断路器室及母线室泄压通道分别增加140mm和60mm。简化、省略开关柜仪表室A：仪表室；B：断路器室；C：母线室；D：电缆室12kV智能断路器特点功能：电量、位置量测量功能测量电流、保护电流信号：由安装于断路器下触臂集保护和测量功能于一体的电子式电流互感器提供。线路电压信号测量：由智能断路器主IED采集传统电压信号;或由智能断路器主IED的光纤通信接口接收SV电压信号。多种位置信号12kV智能断路器功能功能：多种控制功能断路器远方GOOSE控制、就地非接触、接触控制单柜程序化控制以单柜检修为例，程序化控制流程如下：接收到程序化操作指令执行断路器分闸操作检测断路器分闸到位执行接地刀接地检测接地刀已接地执行断路器手车退出检测手车已到试验位指令返回支持整站的程序化操作12kV智能断路器功能功能：多种控制功能断路器选首相控制12kV智能断路器功能无软启动，摇进启动电流峰值为6.527A、摇出峰值为6.489A软启动，PWM占空比90%。摇进电流峰值：1.263A，摇出峰：1.32A正常电流为：0.162A，功能：多种控制功能底盘车软启动控制12kV智能断路器功能功能：温度在线监测及智能控制温度在线监测无线测温传感器梅花触头的温度环境温湿度传感器环境温度和湿度电子式电流互感器一次侧电流风机的启停底盘车状态在线监测梅花触头/环境温度t/℃12kV智能断路器功能功能：机械特性在线监测及综合诊断利用力传感器，测量绝缘拉杆的拉压力，实现：实现断口状态在线监测合/分闸状态触头压力底盘车状态在线监测示波器测量合闸时绝缘拉杆力值波形与断口波形智能终端采集到合闸时B相绝缘拉杆力值变化波形、机械行程、线路电流波形绝缘拉杆力传感器12kV智能断路器功能功能：累计燃弧在线监测及综合诊断利用力传感器测量的断口信号与线路电流信号，实现：每相每次燃弧的时间-电流的波形燃弧时间累计燃弧电流I2T为选首相提供参考依据12kV智能断路器功能在线监测数据实时数据库系统可以同时将多台设备监测数据实时存入数据库；全部特征值与波形文件存入数据库管理；支持名称、数值范围、时间等多条件查询；支持Sqlserver,MySql,Oracle,Acess多种数据库。设备故障智能诊断与预测按需从数据库获取数据，可分析多台设备关键指标的变化趋势，并拟合成变化趋势函数。连续分析的次数可以按需设置；根据拟合函数，匹配专家知识库，进行健康状态以及可能发生的故障部位与故障时间预测；根据设备性能变化，系统可以智能修正预测函数。功能：在线监测数据库与故障诊断专家系统12kV智能断路器功能异常波形自动定位，并对可能引发故障告警在线监测数据库系统开关设备故障诊断与预测专家系统功能：在线监测数据库与故障诊断专家系统12kV智能断路器功能功能：通信支持IEC61850协议GOOSE、MMS支持IEC61850-9-2的SV收发支持IEC60870-5-104通信规约支持IEEE1588对时及B码对时根据需求灵活配置2组光口、2组电口12kV智能断路器功能当智能断路器调试时传统开关柜智能化改造时功能：多途径访问智能断路器访问途径1：手持终端手持终端12kV智能断路器功能替代开关柜体的所有仪器仪表和指示灯，实现开关柜体的智能控制和显示，具备如下功能：与主IED之间的网络通信电动接地刀控制与监测；高压带电显示及开关柜柜门闭锁控制；柜体温湿度控制与监测红外人体探测；语音提醒；断路器室、母线室、电缆室图像查看功能：多途径访问智能断路器访问途径2：开关柜体仪表室门人机界面HMI12kV智能断路器功能在智能断路器主IED内，内置式WEB网页，用户登陆WEB页